linux命名管道通信过程

前一个道，这节学习命名管道。

二命名管道

无名管道仅仅能用来在父子进程或兄弟进程之间进行通信，这就给没有亲缘关系的进程之间数据的交换带来了麻烦。解决问题就是本节要学习的还有一种管道通信：命名管道。

命名管道也被称为FIFO文件，FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程。仅仅要可以訪问该路径，就行彼此通过FIFO相互通信（可以訪问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间），因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是。FIFO严格遵循先进先出（first in first out）。对管道及FIFO的读总是从開始处返回数据，对它们的写则把数据加入到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

http://blog.csdn.net/xiaoliangsky/article/details/40121893

1 mkfifo

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

mafifo函数创建一个FIFO，FIFO在文件系统中表现为一个文件。

pahtname 文件路径

mode 和系统调用open函数中的mode是一样的。



返回值

假设函数调用成功返回非-1。

函数调用失败返回-1。

2 命名管道操作

FIFO在文件系统中表现为一个文件，大部分的系统文件调用都能够用在FIFO上面，比方：read。open，write。close。unlink。stat等函数。可是seek等函数不能对FIFO调用。

2.1 打开命名管道

能够调用open函数打开命名管道，可是有两点要注意

1）不能以O_RDWR模式打开命名管道FIFO文件，否则其行为是没有定义的，管道是单向的。不能同一时候读写；

2）就是传递给open调用的是FIFO的路径名，而不是正常的文件

打开FIFO文件通常有四种方式：

open(pathname, O_RDONLY);//1仅仅读、堵塞模式

open(pathname, O_RDONLY | O_NONBLOCK);//2仅仅读、非堵塞模式

open(pathname, O_WRONLY);//3仅仅写、堵塞模式

open(pathname, O_WRONLY | O_NONBLOCK);//仅仅写、非堵塞模式

注意堵塞模式open打开FIFO:

1)当以堵塞、仅仅读模式打开FIFO文件时，将会堵塞，直到其它进程以写方式打开訪问文件；

2)当以堵塞、仅仅写模式打开FIFO文件时。将会堵塞，直到其它进程以读方式打开文件；

3)当以非堵塞方式（指定O_NONBLOCK）方式仅仅读打开FIFO的时候，则马上返回。当仅仅写open时，假设没有进程为读打开FIFO。则返回-1，其errno是ENXIO。

以下是一个命名管道的样例：

用命名管道实现多个进程间的通信，一个server进程负责接受多个cilent进程发来的消息

server.c代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <limits.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>

typedef struct
{
	pid_t     child_pid;
	char      message[PIPE_BUF+1];
}fifo_message;

int main()
{
	int                     fd;
	const char             *fifoname;
	fifo_message            msgbuf;

	fifoname = "/tmp/serverfifo";

	if (access(fifoname, F_OK) == -1)
	{
		if (mkfifo(fifoname, 0666) == -1)
		{
			perror("mkfifo error\n");
			exit(-1);
		}
	}

	if ((fd = open(fifoname, O_RDONLY)) == -1)//以仅仅读、堵塞模式打开
	{
		fprintf(stdout, "open %s failed\n", fifoname);
		exit(-1);
	}

	while (1)
	{
		if (read(fd, &msgbuf, sizeof(msgbuf)) < 0)
		{
			close(fd);
			perror("read error\n");
			exit(-1);
		}

		fprintf(stdout, "message from child: %d, message: %s\n", msgbuf.child_pid, msgbuf.message);
		sleep(1);
	}

	return 0;
}

client.c的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>

struct fifo_message
{
	pid_t      child_pid;
	char       message[PIPE_BUF+1];
};

int main()
{
	int                     fd;
	const char             *fifoname;
	struct fifo_message     msgbuf;

	fifoname = "/tmp/serverfifo";
	if (access(fifoname, F_OK) == -1)
	{
		perror("access error\n");
		exit(-1);
	}

	if ((fd = open(fifoname, O_WRONLY)) < 0)//以仅仅写、堵塞模式打开
	{
		perror("open error\n");
	}

	msgbuf.child_pid = getpid();

	while (1)
	{
		printf("input the message: ");
		if (fgets(msgbuf.message, sizeof(msgbuf.message), stdin) == NULL)
		{
			perror("fgets error or end\n");
			break;
		}

		msgbuf.message[strlen(msgbuf.message)] = '\0';

		if (write(fd, &msgbuf, sizeof(msgbuf)) == -1)
		{
			perror("write error\n");
			close(fd);
			exit(-1);
		}
	}

	close(fd);

	return 0;
}

执行结果：

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